京大ら,プロジェクション投影応用の手術ガイド開発

三鷹光器,京都大学,パナソニックの研究グループは,従来エンターテインメントの場でのみ普及されていたプロジェクションマッピングの技術を応用し,医療現場で課題になっていた臓器が動いたり変形したりしてもリアルタイムに追従し手術ガイドを行なう,世界初の支援システム「Medical Imaging Projection System:MIPS」を開発した(ニュースリリース)。

近年,インドシアニングリーン(ICG)という蛍光薬剤を使用した蛍光ガイド手術により血管及び組織の血流評価,乳がんや悪性黒色腫におけるセンチネルリンパ節の位置の同定を簡便かつ低侵襲に行なうことができ,外科領域において臨床応用が広まっている。

肝臓外科分野においては肝がん患者の肝区域切除術を行なう際にがんが存在する肝区域の血流を遮断し,その後ICGを血中に注入することで,切除するべき肝区域と温存する組織の切離ラインを赤外線カメラで描出することが可能となる。

また,乳腺外科分野においても,がん細胞の転移を検査するためのセンチネルリンパ節生検を行なう際に,肉眼では判別することが困難なリンパ節の探索に広くICG蛍光ガイド手術が用いられている。

しかし,現在の手術法における最大の欠点は,外科医(術者)が近赤外蛍光画像を術野ではなく,外部のモニター画面上でしか確認できないことであり,頻繁に術野から目を離しモニターを確認する必要があるため,術中ガイド機器として正確性と操作性に課題があった。

そこで,プロジェクションマッピング技術を用いて近赤外蛍光観察で得た体組織の血流情報等を直接臓器に投影することにより,術者は患部に集中することができ,また,プロジェクションマッピングによる今までにない直観的なリアルタイムガイドと,状況に応じて自在に装置を的確に患部に向けることが出来るアームシステムを使用することにより,課題解決を図った。

これまでの課題を解決するべく蛍光観察カメラとマッピング用のプロジェクターを同軸光路上に配置することで,患部観察情報と投影映像にズレ(±2㎜以下)が生じない仕組みを開発し,臓器の移動や体組織の変形にリアルタイム(0.2秒以内)に追従し,直視下での手術継続を実現可能にした。

これらの効果によって手術の安全性の向上が期待できるだけでなく,手術時間の短縮や出血量の減少,臓器機能の温存など手術の負担を減らすことができ,これにより術後の回復もスピードアップが期待され,がんの予後改善,QOL向上,健康寿命の延長に貢献できるとしている。

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